窯爐結(jié)構(gòu)對燒成能耗的影響

     窯頂、窯墻是隧道窯結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它對于窯的使用壽命、投資、燃料消耗以及操作控制都會產(chǎn)生很大影響。選用合適的窯頂、窯墻厚度和適當?shù)臒煞椒ǎ瑢档透G的燃料消耗，改善勞動條件和延長隧道窯窯體使用壽命都有很大的意義。

       窯頂、窯墻通常由三層組成，最里層為與高溫接觸的工作層，常用耐火材料砌筑，根據(jù)窯爐燒成溫度，確定使用耐火材料的材質(zhì)、等級、品種規(guī)格。耐火材料的外側(cè)為保溫層，由各種輕質(zhì)保溫材料構(gòu)成，所選用的輕質(zhì)保溫材料既要絕熱保溫，又要保持長期安全使用而不損壞。最外層為維護層，用建筑磚砌筑，用以保護輕質(zhì)保溫材料不損壞。

       保溫層的厚度對窯墻總厚度起決定性作用。因為保溫層厚度大小決定了隧道窯散熱損失的大小，同時它也影響建設(shè)隧道窯投資的多少。保溫層增厚可減少窯墻散熱損失，但卻增加了隧道窯的建設(shè)投資。反之，保溫層厚度減薄，雖然可以減少隧道窯建設(shè)投資，縮短施工工期，但卻增加了隧道窯的散熱損失。為了不使隧道窯的散熱損失太大，也不使窯的建設(shè)投資太高，窯保溫層應(yīng)在一個適當?shù)暮穸葦?shù)值之上，也就是隧道窯窯墻的“經(jīng)濟厚度”。

      根據(jù)窯墻、窯頂向外散熱的計算公式q=ΔT/Rt(式中q-單位時間散熱流量，ΔT-窯頂、窯墻內(nèi)外表面溫度差，Rt-窯頂、窯墻材料的熱阻)可以看出:窯頂、窯墻內(nèi)外表面的溫差越大，散熱損失越大；窯頂、窯墻的熱阻越小，散熱損失越大。在實際使用中，由于窯內(nèi)溫度是一個穩(wěn)定的溫度，即產(chǎn)品的燒成溫度，窯外溫度接近或稍高于環(huán)境溫度，溫差基本穩(wěn)定，要使窯爐向外散熱損失較小，增加窯體的熱阻是非常有效的方法。窯體的熱阻Rt=δ/λ，對于一定的保溫材料，在一定的溫度范圍內(nèi)，λ值不會有很大的變化，而保溫材料的厚度δ的變化，對窯墻、窯體的保溫性能有較大的影響。

      筆者在河南省平頂山市考察時看到過一個磚廠，當經(jīng)過隧道窯燒成帶時，距窯墻1m遠的地方人臉已經(jīng)感覺到很熱，不能再靠近。這說明窯墻表面溫度很高，窯體向外散熱損失很大，其根源在于窯墻的保溫材料厚度不夠、保溫材料質(zhì)量較差。經(jīng)與廠方人員交流，情況確實如此。所以，要降低窯爐的燒成能耗，提高窯爐燒成效率，窯墻、窯頂?shù)谋貙颖仨毷褂觅|(zhì)量較好的保溫材料，保溫材料的厚度必須達到要求。